某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-等离子,当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化如图所示,由此可知,该溶液中一定含有的阳离子是______,且各离子的物质的量之比为______肯定不含的阳离子是______.

问题描述:

某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-等离子,当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液体积的变化如图所示,由此可知,该溶液中一定含有的阳离子是______,且各离子的物质的量之比为______肯定不含的阳离子是______.

从图象可知,开始时无沉淀产生,说明含有H+,H++OH-=H2O,该氢离子消耗NaOH溶液的体积为2体积,图象中有一段平台,说明加入OH-时无沉淀生成,有NH4+,NH4++OH-=NH3•H2O,铵根消耗氢氧化钠为3体积,最后溶液中无沉淀,说明溶液中不含Mg2+和Fe3+,含有Al3+,根据Al3++3 OH-=Al(OH)3↓,铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积,当消耗4体积的氢氧化钠时沉淀消失,所以可得到H+、Al3+、NH4+的物质的量之比为2:1:3.
故答案为:H+、Al3+、NH4+;2:1:3;Mg2+、Fe3+
答案解析:开始加入NaOH没有沉淀和气体产生,则一定有H+,后来有沉淀产生且最后消失,则一定没有Mg2+、Fe3+,有Al3+;中间段沉淀的质量不变,应为NH4++OH-=NH3•H2O的反应,则有NH4+,根据离子反应发生的条件进行判断及用相关化学方程式进行计算.
考试点:常见阳离子的检验;常见阴离子的检验.
知识点:本题考查离子的判断和计算,题目难度中等,要求学生熟记物质的性质并灵活应用.